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生活用品「膠帶」誕生,產生X光、石墨烯就靠它啦!|科學史上的今天:1/31

1922 年,3M 公司的工程師 Richard Gurley Drew 見到汽車維修廠的工人要噴漆時,都得用漿糊將報紙黏在車體上,施作與善後都很麻煩,為了幫他們解決這困擾,於是發明了紙膠帶。但噴漆工人試用後效果不佳,還嘲諷道:「把這膠帶拿回去給你那些吝嗇的老闆(Scotch bosses,當時用蘇格蘭人暗指小氣),叫他們多放點黏膠上去。」Drew 花了兩年時間才研發成功,並改用玻璃紙。1925 年的今天,3M 公司推出全世界第一捲透明膠帶,名字就叫 Scotch tape。

圖片來源:frankieleon@flickrlicense

說到這裡,可能有讀者已經不耐煩了:好啦,我知道現代生活少不了膠帶,要不然我網購的東西怎麼包裝寄來。不過這有重要到放入科學史嗎?

看倌稍安勿躁,這膠帶看似平凡無奇,卻在問世近八十年後出現出人意表的科學應用。話說石墨烯這東西是由碳原子組成的六角形蜂巢狀的平面薄膜,只有一個原子的厚度,因此幾乎是完全透明的。它是世上最薄卻也是最堅硬的奈米材料,也是目前導電性最佳的材料,具有無窮的應用潛力。然而這夢幻材料一直被認為只是假設性的結構,無法單獨穩定存在。沒想到,英國曼徹斯特大學物理學家海姆(Andre Geim)和諾沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)在 2004 年竟然真的成功地從石墨中分離出石墨烯。

如何做到的?就是膠帶而已。他們用膠帶粘住石墨薄片的兩側,撕開膠帶,石墨就一分為二。不斷重複這一過程,石墨薄片就越來越薄,最後就可以得到石墨烯。海姆和諾沃肖洛夫因此獲得 2010 年諾貝爾物理獎。

除了石墨烯,美國物理教授帕特曼(Seth J. Putterman)在 2008 年也證明了撕開 3M 透明膠帶時,會釋出 X 光脈衝,足以透視手指指骨。不過別擔心,只有在真空中撕開膠帶才會產生 X 光,你還是可以安心的使用膠帶。

所以,誰想得到呢?已有八十年歷史的普通膠帶還能變出新把戲!所以留意一下周遭的生活用品,也許就在把玩之中,你也會有新發現!

 

本文同時收錄於《科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點》,由究竟出版社出版。

 

 

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關於作者

張瑞棋

1987年清華大學工業工程系畢業,1992年取得美國西北大學工業工程碩士。自小喜愛科學新知,浮沉科技業近二十載後,退休賦閒在家,更成為重度閱讀者。當了中年大叔才成為泛科學專欄作者,著有《科學史上的今天》一書,如今又因翻譯《解事者》,而多了個譯者的身分。